[發(fā)明專利]納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410503584.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104262906A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣百靈;魏風(fēng)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L63/00
• 分類號(hào): C08L63/00;C08K9/06;C08K3/22;C08K3/36;C08K7/06;C09D163/00;C09D7/12
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 李娜

1.納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層，其特征在于，按照質(zhì)量百分比由以下組份制成：環(huán)氧樹(shù)脂60％～70％、聚酰胺樹(shù)脂26％～34％、改性納米Al₂O₃1％～3％、改性納米SiO₂1％～3％，上述各組份質(zhì)量百分比之和為100％。

2.如權(quán)利要求1所述的納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層，其特征在于，所述改性納米Al₂O₃由質(zhì)量比為1:1:8～10的納米Al₂O₃、KH550與丙酮制成；所述改性納米SiO₂由質(zhì)量比為1:1:8～10的納米SiO₂、偶聯(lián)劑KH550與丙酮制成。

3.如權(quán)利要求1或2所述的納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層，其特征在于，所述納米Al₂O₃為球形，平均粒徑為70nm，純度≥99％；納米SiO₂為球形，平均粒徑為20nm，純度≥99％；環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂。

4.納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將納米SiO₂與偶聯(lián)劑KH550、丙酮按照一定比例混合，超聲處理20～30min，烘干后得到改性納米SiO₂，備用；

步驟2：將納米Al₂O₃與偶聯(lián)劑KH550、丙酮按照一定比例混合，超聲處理20～30min，烘干后得到改性納米Al₂O₃，備用；

步驟3：將環(huán)氧樹(shù)脂與丁酮配成環(huán)氧/丁酮溶液，得到溶液A；將聚酰胺樹(shù)脂與甲苯配成聚酰胺/甲苯溶液，得到溶液B，備用；

步驟4：按照一定比例向所述步驟3得到的溶液A中加入所述步驟2得到的改性納米Al₂O₃及所述步驟1得到的改性納米SiO₂，在85～90℃的溫度下攪拌20～30min，再加入步驟3得到的溶液B攪拌10～20min，得到溶液C，備用；

步驟5：將處理后的碳纖維織物放入所述步驟4得到的溶液C中，浸泡10～15min后取出在80～85℃的溫度下固化3～5min；然后，將一次固化后的碳纖維織物在溶液C中再次浸泡10～15min，再在80～85℃的溫度下固化2～3min后取出，得到納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層。

5.如權(quán)利要求4所述的納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟1中納米SiO₂、偶聯(lián)劑KH550與丙酮的質(zhì)量比為1:1:8～10；所述烘干的溫度為75℃～85℃。

6.如權(quán)利要求4所述的納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟2中納米Al₂O₃、偶聯(lián)劑KH550和丙酮的質(zhì)量比為1:1:8～10；所述烘干的溫度為75℃～85℃。

7.如權(quán)利要求4所述的納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟3中環(huán)氧樹(shù)脂與丁酮的質(zhì)量-體積比為1g:2～3mL，所述聚酰胺樹(shù)脂與甲苯的質(zhì)量-體積比為1g:2～3mL。

8.如權(quán)利要求4所述的納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟4中的各物質(zhì)質(zhì)量百分比組成為：溶液A中環(huán)氧樹(shù)脂占60％～70％、溶液B中聚酰胺樹(shù)脂占26％～34％、步驟2得到的改性納米Al₂O₃占1％～3％、步驟1得到的改性納米SiO₂占1％～3％，上述各組份質(zhì)量百分比之和為100％。

9.如權(quán)利要求4所述的納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟5中碳纖維織物的處理方法為：根據(jù)需要剪成塊狀放入無(wú)水乙醇中浸泡12～15h，取出在80℃～85℃烘干5～10min；所述碳纖維織物為平紋織物。

10.將制備的納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層在鋼塊表面的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將45#鋼塊用砂紙打磨，再用無(wú)水乙醇浸泡鋼塊并超聲清洗5～10min，然后烘干，備用；

步驟2：將制備的納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層裁剪成與所述步驟1中45#鋼塊面積大小接近的塊狀，在溶液C中浸泡后涂覆到步驟1中處理后的45#鋼塊上，得到涂覆后的鋼塊；其中，溶液C按照質(zhì)量百分比由以下組份制成：環(huán)氧樹(shù)脂60％～70％、聚酰胺樹(shù)脂26％～34％、改性納米Al₂O₃1％～3％、改性納米SiO₂1％～3％，上述各組份質(zhì)量百分比之和為100％；

步驟3：將所述步驟2得到的涂覆后的鋼塊規(guī)整地放到鋪有保鮮膜的玻璃上，用聚四氟乙烯薄膜蓋到納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層表面，再蓋上玻璃片，然后將其整體放入密閉的塑料袋中進(jìn)行抽真空，直到上下兩層玻璃壓緊中間的鋼塊，將其放入烘箱中在80～85℃的溫度下固化5～8h，得到固化好的鋼塊，即在鋼塊表面制備出了納米填料協(xié)同填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層。